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如图1,在平面直角坐标系中,A(0,a),C(c,0),△ABC为等腰直角三角形且a、c满足c=a2−4+4−a2+20a+2.≥(1)求点B的坐标;(2)如图2,P是直线y=35x上的一个动点,是否存在点P使△PAC

题目详情
如图1,在平面直角坐标系中,A(0,a),C(c,0),△ABC为等腰直角三角形且a、c满足c=
a2−4
+
4−a2
+20
a+2


(1)求点B的坐标;
(2)如图2,P是直线y=
3
5
x上的一个动点,是否存在点P使△PAC的面积等于△BAC的面积?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图3,BF是△ABC内部且经过B点的任一条射线,分别过A作AM⊥BF于M,过 CN⊥BF于N.当射线BF绕点B在△ABC内部旋转时,试探索下列结论:
BN+NC
AM
的值不变;②
BN−NC
AM
的值不变.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据题意,a2-4≥0且4-a2≥0,
解得a≥2且a≤2,
所以,a=2,
c=
a2−4
+
4−a2
+20
a+2
=
20
2+2
=5,
∴点A(0,2),C(5,0),
∴OA=2,OC=5,
如图1,过点B作BD⊥y轴于点D,
∵∠BAD+∠CAO=90°,∠ACO+∠CAO=90°,
∴∠CAO=∠BAD,
在△AOC和△BDA中,
∠CAO=∠BAD
∠AOC=∠ADB=90°
AB=AC

∴△AOC≌△BDA(AAS),
∴BD=OA=2,AD=OC=5,
∴OD=AD-OA=5-2=3,
∴点B的坐标为(-2,-3);

(2)存在.理由如下:如图2,
∵A(0,2),C(5,0),
∴过点AC的直线解析式为y=-
2
5
x+2,
又2×5-(-2)=10+2=12,
∴点B关于点C的对称点B′的坐标为(12,3),
根据等底等高的三角形面积相等,过点B或B′,与直线AC平行的直线与y=
3
5
x的交点即为所求的点P,
①设过点B与直线AC平行的直线解析式为y=-
2
5
x+b1
则-
2
5
×(-2)+b1=-3,
解得b1=-
19
5

∴y=-
2
5
x-
19
5

联立
y=−
2
5
x−
19
5
y=
3
5
x

解得
x=−
19
5
y=−
57
25

此时点P的坐标为(-
19
5
,-
57
25
),
②设过点B′与直线AC平行的直线解析式为y=-
2
5
x+b2
则-
2
5
×12+b2=3,
解得b2=
39
5

∴y=-
2
5
x+
39
5

联立
y=−
2
5
x+
39
5
y=
3
5
x

解得
x=
39
5
y=
117
25

此时,点P的坐标为(
39
5
117
25
),
综上所述,存在点P(-
19
5
,-
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